[发明专利]基于可控串补附加阻抗偏差控制的次同步振荡抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于电网应用研究领域，具体讲涉及一种基于可控串补附加阻抗偏差控制的次同步振荡抑制方法。

背景技术

可控串补能够对线路功率进行大范围的连续控制。从系统的观点来看，可变串联补偿的原理只是通过适当地改变触发角α而使串联补偿线路中固定电容器上的基频电压得到提高，而这个提高了的电压改变了串联容性电抗的有效值。如图1所示，可控串补主电路包括电容器C、旁路电抗器LS、双向晶闸管和阻容吸收支路。

次同步振荡是由电力系统机电耦合作用引起的一种有别于其他电力系统振荡的现象，由于该现象可能直接导致大型汽轮发电机组转子轴系的严重破坏、危及电力系统的安全运行，故该现象的研究一直是电力系统的热点。

以往，国内外专家学者对含串联补偿系统抑制次同步谐振的研究已有一些，而对于可控串补引起的次同步振荡现象在国内外电力系统新闻、刊物上未见报道，有必要对该现象的抑制方法作以研究。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于可控串补附加阻抗偏差控制的次同步振荡抑制方法，该方法简单直观，可靠性高，易于执行；有利于电网应用，具有较好的应用前景；在系统各种运行方式下，可控串补附加阻抗偏差控制对次同步振荡都能取得较好的抑制效果。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

基于可控串补附加阻抗偏差控制的次同步振荡抑制方法，所述抑制方法包括以下步骤：

步骤1.搭建可控串补控制系统模型；

步骤2.选择控制器的输入信号；

步骤3.分析转速偏差和阻抗偏差；

步骤4.控制所述阻抗偏差。

所述步骤1中，可控串补控制系统包括测量单元、控制器调控单元、触发单元和可控串补主电路单元；所述测量单元将采集的信号传输给所述控制器调控单元，经所述控制器调控单元处理的触发信号传输给与可控串补主电路单元连接的所述触发单元。

所述测量单元用采集可控串补的I侧母线电压U₁、J侧母线电压U₂、A相电流i_a、B相电流i_b和C相电流i_c测量阻抗。

在可控串补开环控制中，所述控制器调控单元按照固定触发角进行触发。

在可控串补闭环控制中，所述控制器调控单元将命令阻抗与测量阻抗比较得到的阻抗偏差经过比例积分控制后与所述命令阻抗叠加得到输入阻抗，查表后得到触发角进行触发。

所述可控串补主电路单元包括A相主电路单元、B相主电路单元和C相主电路单元。所述A相主电路单元、B相主电路单元和C相主电路单元均包括电容器、旁路电抗器、双向晶闸管和阻容吸收支路，所述双向晶闸管和阻容吸收支路并联后与所述旁路电抗器串联后，再与所述电容器并联。

所述步骤2中，选择测量阻抗偏差信号为控制器的输入信号。

所述步骤3中，将所述转速偏差和阻抗偏差进行Prony算法分析。

所述Prony法分析的参数包括模态频率、幅值、相角和阻尼。

所述步骤4中，比较命令阻抗与测量阻抗得到所述阻抗偏差，阻抗偏差信号经过滤波、移相、放大和限幅处理后，与所述命令阻抗以及经过比例积分控制后的阻抗偏差叠加得到输入阻抗，查阻抗表后得到输出阻抗。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.该方法简单直观，可靠性高，易于执行；

2.有利于电网应用，具有较好的应用前景；

3.能够适应电网各种运行方式。

附图说明

图1是现有技术可控串补主电路示意图；

图2是本发明实施例中可控串补控制系统结构示意图；

图3是本发明实施例中可控串补控制系统模型示意图；

图4是本发明实施例中可控串补主电路单元示意图；

图5是本发明实施例中控制器调控单元调控流程图；

图6是本发明实施例中控制阻抗偏差框图；

图7是本发明实施例中控制阻抗偏差流程图；

图8是本发明实施例中控制阻抗偏差控制环节参数图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图2，基于可控串补附加阻抗偏差控制的次同步振荡抑制方法，所述抑制方法包括以下步骤：

步骤1.搭建可控串补控制系统模型，如图3所示；

步骤2.选择控制器的输入信号；

步骤3.分析阻抗偏差；

步骤4.控制所述阻抗偏差。